用于对集电器进行状态检测的系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种根据权利要求1的前序部分所述的用于检测电驱动的车辆的集电器的状态的系统。
【背景技术】
[0002]电驱动的车辆配设有集电器，以便在车辆的电驱动器和架空导线设备之间传输电能。这种车辆作为轨道车辆是已知的，例如电力动车或电力机车，或者也作为无轨车辆是已知的，例如公共短途客运中的电力公共汽车或者露天开采作业中的柴油电力载货车。集电器具有呈杆、剪刀或半剪刀形状的铰接式的支架，所述支架可借助于升降装置在下降的静止位置和升高的运行位置之间调节。在运行位置中，在集电器的集电靴和架空导线设备的架空伸展的触线之间的建立电摩擦接触。用于轨道车辆的架空导线设备通常是单极的，因此具有仅一个构成为输出导体的触线，其中铁轨的接地的轨道用作为回流导体。无轨车辆具有带有两个彼此绝缘的集电靴的集电器，所述集电靴接触双极的架空导线设备的构成为向前导体和回流导体的两个触线。当接触件在杆式集电器中设置在强制引导的极靴中时，所述接触件在弓形集电器中构成为长形的集电条，所述集电条保持在由支架承载的平衡杆中并且平行于车辆横向轴线定向。
[0003]因为集电条由于与触线的摩擦而经受因运行引起的磨损，所以这些集电条必须定期更换。集电器由于其对于车辆的能量供给重要的意义经受维护人员的目视检查，以便监控集电器的状态。集电条的状态通过在集电条的整个工作宽度之上的摩擦面的损耗程度，通过可能的缺陷、如碎片或裂纹，并且通过集电条在平衡杆上的位置和定向确定。但是，平衡杆在支架上的位置和定向或支架本身的位置和定向也确定集电器的状态，所述位置和定向由于变形偏离其原始形状进而会引起故障。
[0004]为了将集电器的摩擦体处的磨损状态以信号发出，从公开文献DE 10 2004 001799 A1中已知一种传感器装置，所述传感器装置由监控单元和引入到摩擦体中的盲孔构成，所述盲孔和监控单元经由传输通道彼此连接。在盲孔中存在在特定的磨损状态下产生信号的介质并且在传输通道中存在将所述信号传输至监控单元的介质。产生和传输信号的介质能够是压缩空气、电导体或光导体。
[0005]专利文献DE 10 2005 042 087 B3公开一阵用于对集电器进行状态检测的方法，所述集电器在纵向方向上具有两个边缘区域以及一个中间位置，所述边缘区域和中间位置分别设有应变测量部位。在应变测量部位处检测集电器的机械应变，所述机械应变因集电器和电线之间的接触力引起。集电器的摩擦元件的当前的损耗根据当前的接触力和在中间位置处检测到的应变确定，所述当前的接触力根据边缘区域中的应变确定。应变测量部位能够通过光纤布拉格光栅传感器形成。
[0006]公开文献DE 10 2009 006 392 A1示出一阵用于监控电驱动的有轨车辆的摩擦接触设备的运行状态和磨损状态的装置。摩擦接触设备设置在相应地可上升和可下降的受电弓设备上。供电网具有设置在车辆上方的电线，所述电线以悬挂的方式设置在多个间隔开设置的电塔上。在至少一个电塔上或在电线上设置有用于自动地检测行驶经过的车辆的摩擦接触设备的成像的图像检测系统。图像检测系统具有多个电子照相机，所述电子照相机相对于摩擦接触设备分别以不同的视角定向。将图像照片作为连续的图像数据集传输给计算机以进行图像处理和/或评估。现在，操作人员视觉地在监视器上评定所拍摄的摩擦接触设备的图片，其中所述操作人员能够通过程序应用借助于基于软件的图像识别减轻负担或进行辅助。
[0007]通常，所拍摄的视频图像的质量不足以使得自动化的状态识别可靠可行。更确切地说，视频图像必须由有经验的维护人员进行检查，这使得对集电器的状态检测是耗时的和成本耗费的。
【发明内容】
[0008]因此，本发明基于如下目的:提供一种常规的系统，借助所述系统能够更快速且更可靠地自动检测集电器的当前状态。
[0009]所述目的通过一种开始所提出类型的、用于检测集电器的状态的系统来实现，所述系统具有在权利要求1的特征部分中所提出的特征。基于用于对集电器进行数字图像拍摄的摄像机装置和用于对所述图像照片进行数据方面的评估的图像评估装置，电驱动的车辆的集电器根据本发明具有可光学检测的标记，所述标记的位置和/或形状和/或面积和/或颜色可通过所述图像评估装置自动检测。本发明的核心是:给待检查的集电器配设标记，所述标记因磨损或变形引起的变化可快速且可靠地在所拍摄的集电器的视频图像上识别。通过将图像评估限制于标记能够在第一粗略步骤中确定感兴趣的存在标记的图像区域，并且在第二精细步骤中仅评估感兴趣的图像区域的图像数据以确定标记的精确的特征，如位置、形状、面积或颜色。这显著地节约了图像评估中的计算时间。此外，这简化了评估，使得可更可靠地检测集电器的状态。
[0010]在根据本发明的系统的一个有利的实施方式中，集电条具有在磨损方向上延伸的标记，所述标记的位置和/或形状和/或面积和/或颜色随着磨损增加而改变。因此，以对比色或以层叠的对比色层的方式设置遍布集电条的或从外部安置到所述集电条上的标记，所述对比颜色或对比颜色层因磨损而剥离并且在此改变其几何形状或其面积或其露出的颜色表面。
[0011]优选地，根据本发明的系统的集电条在其工作宽度上具有连续的标记或多个彼此间隔开的标记。通过标记的间距能够以简单的方式确定在工作宽度上的磨损状态检测的位置精度。
[0012]在根据本发明的系统的一个有利的设计方案中，集电条在其工作宽度之外具有作为基准的标记。由此能够将经受磨损的标记直接在视频图像上与集电条的工作区域之外的对比标记进行比较。
[0013]在根据本发明的系统的一个有利的设计方案中，集电器具有多个分布式设置的标记，所述标记在集电器的运行状态中具有限定的相互方位。在此，作为位置标记，不仅考虑所施加的颜色标记而且考虑成形构件，所述颜色标记和成形构件在视频图像上允许快速地确定在集电器上标记的位置。图像评估在此通过比较所拍摄的实际相对方位和在图像评估装置中存储的理论相对方位来进行，所述理论相对方位对应于集电器的根据结构的运行状态。偏差能够表示集电器的构件的扭曲或变形。
[0014]在根据本发明的系统的一个优选的实施方式中，在集电器上安置有对比面板，所述对比面板在摄像机的观察方向上形成相对于集电器的至少一部分对比强烈的背景标记。由此，除了集电条部件的碎片之外也能够更好地检测集电条的本体中的裂纹，所述碎片可通过视频图像上集电条的改变的轮廓来识别。
【附图说明】
[0015]本发明的其他的特征和优点根据附图从对实施例的下述描述中得出，其中
[0016]图1在立体图中示意地图解说明根据本发明的状态检测系统的集电条上的标记的第一实施例，
[0017]图2在立体图中示意地图解说明根据本发明的状态检测系统的集电条上的标记的第二实施例，
[0018]图3在立体图中示意地图解说明根据本发明的状态检测系统的集电条上的标记的第三实施例，
[0019]图4在立体图中示意地图解说明根据本发明的状态检测系统的集电条和平衡杠上的标记的第四实施例，
[0020]图5在立体图中示意地图解说明根据本发明的状态检测系统的集电条上的标记的第五实施例，
[0021]图6在立体图中示意地图解说明根据本发明的状态检测系统的集电器上的标记的第六实施例，以及
[0022]图7在立体图中示意地图解说明根据本发明的状态检测系统的集电条上的标记的第七实施例。
【具体实施方式】
[0023]用于检测集电器1的状态的、整体在图6中示出的根据本发明的系统包括未示出的用于对处于行驶中的车辆上的集电器1进行数字图像拍摄的摄像机装置。摄像机装置能够具有一个或多个设置在行驶路线侧的检测部位处的摄像机，所述摄像机能够从不同的拍摄方向拍摄集电器1。摄像机例如能够安装在用于将行驶路线、例如铁轨或高速公路电气化的架空导线设备的悬臂上。图像照片被输送给同样未示出的图像评估装置以进行数据方面的评估，所述图像评估装置能够设置在检测部位处或设置在评估中心中。图像评估装置包括用于处理电子图像数据的机构，所述机构具有带有用于图像处理的可执行的程序的计算和存储机构。为了更好地在集电器状态方面进行图像评估，集电器1具有标记M，所述标记在所拍摄的数据图像上的位置和/或形状和/或面积和/或颜色可通过图像评估装置可靠地自动识别。
[0024]根据图1至图3，集电器1的集电条11固定在构成为空心型材的集电条支架12上。集电条11具有长形的形状并且具有基本上矩形的横截面，所述形状平行于车辆横向轴线Q延伸。集电条11能够由碳或铜制成并且